Científicos que crean nuevos coronavirus infecciosos para salvar vidas



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En abril, un equipo de investigadores estadounidenses tomó una muestra de coronavirus extraída de una persona que había viajado al epicentro de la pandemia: Wuhan (China). Tenían que aprender todo sobre el nuevo patógeno, el SARS-CoV-2, y para ello pensaron que era mejor recrearlo.

«La forma de entender un virus es aprender a crearlo», dice Luis Martínez-Sobrido, microbiólogo español que trabaja en el Instituto de Investigaciones Biomédicas de Texas (EE. UU.). El centro cuenta con una gran plataforma de investigación básica sobre los virus más peligrosos para la humanidad y laboratorios para probar tratamientos y vacunas en casi todos los modelos animales, desde ratones hasta monos. Hace 15 años, Martínez-Sobrido ya colaboró ​​en la recreación de la gripe de 1918, que mató a alrededor de 50 millones de personas en todo el mundo. «Era la única forma de entender por qué era tan letal», dice.

El SARS-CoV-2 es un monstruo viral. Su genoma es uno de los más grandes de su tipo, con 29.903 letras de ARN que contienen toda la información que el virus necesita para ingresar a las vías respiratorias, secuestrar células humanas y obligarlas a hacer decenas de miles de copias de sí mismo. En parte, son instrucciones para provocar la peor pandemia de este siglo.

El problema es que los científicos no entienden qué significa toda esa secuencia de letras. Por ahora, el SARS-CoV-2 es inquietantemente similar a otros de su tipo, como el SARS o el MERS. Hay poca evidencia de que los genes expliquen su mayor virulencia, y solo se han identificado unas pocas regiones que podrían hacerlo. Muchos secretos del éxito del nuevo coronavirus aún se pueden esconder en esas 30.000 cartas.

Para descifrar los mensajes ocultos en el genoma del nuevo coronavirus (SARS-CoV-2), el equipo de Martínez-Sobrido tuvo que revertir el lenguaje de la vida en la Tierra. Las instrucciones biológicas suelen estar escritas en ADN, una molécula formada por miles de millones de repeticiones de cuatro letras: A, C, G, T.Otra molécula complementaria, ARN, formada por las mismas letras con una excepción: una U en su lugar de una T: lee el ADN y traduce su información en proteínas, las moléculas que realizan la gran mayoría de las funciones vitales.

Administrar y reescribir grandes secuencias de ARN en el laboratorio es muy complicado, por lo que para recrear todo el SARS-CoV-2, el equipo recurrió a la ‘genética inversa’: traduce todo su genoma de ARN a ADN y lo inyecta en una envoltura. bacteriana capaz de entrar en una célula humana. La célula lee el ADN y lo transcribe en ARN, dando lugar a virus SARS-CoV-2 completos, aparentemente idénticos a la versión salvaje. Usando esta técnica, el equipo logró recrear el patógeno en tres meses.

Otros equipos en Suiza y Estados Unidos crean SARS-CoV-2 artificial en sus laboratorios con diferentes técnicas. En la Universidad de Berna (Suiza) ya han creado alrededor de 100 clones diferentes de SARS-CoV-2 utilizando levadura como biorreactor. Solo se necesitan dos semanas para desarrollar estos clones, que se utilizan para buscar debilidades en el coronavirus que se pueden atacar con medicamentos y para desarrollar vacunas, explica la microbióloga Silvia Crespo-Pomar, investigadora del centro suizo.

Martínez-Sobrido explica que, por ahora, su equipo es el único que ha demostrado que su «clon» es capaz de infectar células humanas y enfermar a los hámsteres, cuyas células respiratorias comparten la vulnerabilidad al coronavirus con seres humanos, como describir en un estudio publicado hace unos días de la Sociedad Americana de Microbiología.

La diferencia entre estos clones y el virus salvaje es una «placa» introducida deliberadamente en su ARN, dos cambios letra a letra que revelan definitivamente que fue creado en un laboratorio, explica el investigador. Se requiere un laboratorio BSL-3 de alta seguridad para manejar estos virus, el mismo nivel requerido para trabajar con el SARS-CoV-2 original.

Poder crear un coronavirus en el laboratorio significa comenzar a controlar su destino evolutivo. “Creemos que este virus tiene 12 genes, pero cada uno de ellos puede codificar más de una proteína. Uno de nuestros objetivos es eliminar cada gen uno por uno y luego probar múltiples combinaciones hasta que averigüemos para qué sirve cada uno ”, explica. Es un paso antes de la creación del coronavirus artificial que realmente buscan: una versión como la salvaje pero sin colmillos: sin genes de virulencia ni de propagación. Esto, por definición, podría ser una vacuna.

“Todas las vacunas en desarrollo dependen de la liberación de una única proteína viral en el cuerpo; son más fáciles de fabricar y desarrollar, pero no mejores, porque nuestra vacuna viva atenuada te daría inmunidad completa contra todas las proteínas virales ”, explica Martínez-Sobrido, quien colaboró ​​en este estudio.

“Ya hemos creado algunas de estas versiones y comenzamos a probarlas en animales con resultados positivos. Pero este tipo de enfoque lleva mucho tiempo, en parte porque debe descartar la posibilidad de que el clon que cree no mute espontáneamente una vez liberado y vuelva a ser virulento. Creo que este virus sobrevivió. Cuando empezamos a dar a las personas las primeras vacunas disponibles, es posible que muten y aparezcan nuevas variantes capaces de infectar. Lo mismo ocurre con la gripe. Es una posibilidad, no sabemos si sucederá. Otra de nuestras dudas es que hasta ahora el coronavirus ha estado solo, pero este invierno circulará junto a la gripe por primera vez. Uno de nuestros objetivos es empezar a ver cómo afectan las infecciones dobles a los animales ”, explica.

La técnica utilizada por Martínez-Sobrido fue desarrollada en la década del 2000 en el laboratorio de Isabel Sola y Luis Enjuanes, del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC). Allí ya están desarrollando «replicones», versiones artificiales del virus que pueden replicarse, pero no propagarse ni causar enfermedades. “Estamos eliminando los genes 3, 6, 7a, 7b y 8 del virus, que no necesita replicar, pero que juegan un papel en la infección. Pueden, por ejemplo, permitir que el virus se esconda de la respuesta inmune innata. [la primera línea de defensas del organismo]»Sola explica.

Una vez optimizado, este virus creado por el hombre entraría en las células y empezaría a hacer copias de sí mismo, pero no podrían salir para infectar otras células sanas, ya que sus creadores eliminaron intencionadamente las instrucciones genéticas para hacerlo. De esta forma, solo habría un ciclo infeccioso inofensivo: se inyectarían unos 100.000 replicones, virus no infecciosos, que llegarían a muchas otras células, y estos serían suficientes para activar una reacción inmune completa.

Es un camino lento y muy largo, sin garantías de llegar a tiempo para detener la pandemia, pero a cambio produce un conocimiento básico del SARS-CoV-2 que puede ser fundamental si fallan las primeras vacunas o si el virus termina asentándose y regresan todos los años como la gripe.

El equipo de Sola espera comenzar a probar los primeros replicones en ratones humanizados en noviembre. Siendo optimistas y con suerte, podrían comenzar a probarlos en personas a fines de 2021. Al mismo tiempo, este grupo ha llegado a acuerdos con Univercells, una empresa belga, para comenzar a desarrollar la capacidad de producción. Esto se haría dentro de las células modificadas en las que se inyecta el virus y que están programadas para suministrarle la proteína de la que carece para completar su ensamblaje. Los científicos las llaman células empaquetadoras.

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